生产调度的一种启发式规则

本文提出一种先进的生产调度启发式规则。希望新规则优于常用的简单规则，但不花费太多时间。首先定义了一类生产调度问题，作为特殊的约束满足问题。它的求解过程使用“尽可能早”策略，约束组合，以及启发式规则。通过分析拖期时间和两个作业调度决策间的关系，得到了新规则。它是局部最优的，其计算量不大。实验表明，对于使拖期时间最少，新规则确实优于简单规则。     

含装配约束的作业调度问题及遗传解码算法

传统上加工与装配是分开研究的,而且很少涉及作业装配问题.为此,描述了一种包含加工与装配的作业调度问题.利用FT10基准调度问题的工序数据构造了调度问题及其产品结构.初步进行了以经典作业调度问题(JSSP)为对照的研究.采用基于字符串直接解码的遗传算法,解决了染色体对应不可行调度解的问题.仿真实验验证了遗传解码算法的可行性和有效性,而且进一步表明装配约束改变了JSSP;近优值2 046也优于关键路径规则算法的结果.     

面向智能制造的作业车间调度算法研究

为提升企业快速响应单件、小批量、个性化定制等市场需求的能力,该文提出了1种面向智能制造的作业车间调度优化的改进遗传算法。在多工件加工工艺约束条件下,对工序和机器分别进行矩阵编码。设计了与编码方式相对应的选择、交叉和变异操作,并增加保留算子,保留每一代种群中的最优个体。在求得全局近似最优解后,采用插入式贪婪解码算法对染色体进行解码。可动态优化基于加工时间最短或提前/拖期惩罚代价最小的多工件作业规划和机器分配方案。仿真结果证明了算法的有效性。     

具有滚动优化特性的改进型蚁群算法及其在提前/拖期Job Shop问题中的应用

随着JIT生产管理技术的出现和发展,考虑工件提前拖期费用的生产调度问题已经成为人们研究的热点领域.本文对蚁群算法进行了有效的改进,在状态转移规则中引入了有限时段滚动优化的特点,并应用在解决带交货期窗口的提前/拖期Job Shop问题上,仿真实验验证了改进算法的有效性,给出了相应问题的最优值的演化曲线图与Gantt排序图.     

退役产品拆解车间逆向生产与物流集成调度优化

针对退役产品拆解工艺与物流存在的不确定性,提出一种逆向生产和物流集成调度拆解车间优化方法.分析退役产品拆解车间作业过程中生产与物流相互影响因素,以优化逆向生产与物流过程中的最大完工时长和提前/拖期成本为目标构建车间多目标调度模型.基于物流路径决策,设计一种带基因修复的变异算子改进NSGA-Ⅱ算法的变异准确性,提升算法的求解有效性.以某公司的手机拆解线为例,分析多尺寸的生产、物流算例.结果表明,随着自适应引导车数量的增加,大、小尺寸算例的拖期成本分别减少了57.1%和58.3%,验证了模型的有效性.     

考虑后续工序且批处理工序数为2的批综合调度算法

提出了考虑后续工序且批处理工序数为2的批综合调度算法.该算法根据复杂产品具有树状工艺结构的特点,对非批处理设备上的工序采用已有的优先级、调度长路径和长用时策略调度;对批处理设备上的工序,综合考虑先行工序和后续工序的加工时间对批处理的影响,当被等待工序非批处理延迟时间大于批处理时批处理工序的后续工序加工时间之差时,等待工序与被等待工序一同批处理.通过采用批处理判断策略、提前最大化策略以及并行最大化策略使批处理调度结果更合理.理论分析和实例证明,该算法可使批处理工序数为2的批综合调度结果更优,而且复杂度不超过二次多项式.
     

考虑状态维护策略与工时恶化作用下的单机调度研究

为了解决单机调度问题,提高设备的可靠性和稳定性,根据连续故障检测和离散故障检测的特点,以最小化拖期成本和维护成本为目标,建立了考虑分段线性恶化和维护不可用时间的单机调度模型,基于系统可靠性理论研究考虑机器可靠性的单机调度问题,采用决策条件统一化处理方法对维护策略进行对比,通过单因素和双因素调参分析确定相关参数变化对生产调度优化的影响。结果表明：模型求解时间与单位时间拖期成本的减少呈近似指数级增长,单位拖期成本越大,求解速度越快;单位时间拖期成本的变化不会引起维护成本的大幅度改变,成本函数不存在柔性周期维护中的跳跃节点,不能“自适应”调节;预防性维护时间与故障小修比值对离散检测下的维护决策有较大影响。采用决策条件统一化处理方法,可减少计算时间和检测成本,较好地解决了离散故障检测中易出现的过度维护或维护不足等问题,有助于降低运营成本,提高经济效益。     

柔性制造系统的合作博弈调度

有多个加工和装配设备的柔性制造系统的生产包括零部件的加工和产品的装配过程.为适应敏捷制造,此系统需要有效的实时生产调度.文中就此提出了一种调度方法,首先根据产品装配结构对问题进行分解,得到多个易于调度的简单问题,形成对应的Agent,然后应用合作博弈理论,根据各Agent的重要性和装配约束获得Agent的排序,依此顺序在机器上按照规则进行生产安排,能够得到满足产品加工约束的近似最优调度结果.最后通过实验对所提出的算法进行了验证.     

炼钢车间多天车动态调度仿真方案

针对炼钢车间多天车动态调度问题，提出了一种滚动调度策略下的仿真调度方案.模型目标函数考虑了最小化天车调度与工序调度在时间节奏上的偏离度，同时考虑了最小化天车工作量及其差异；约束条件在遵守天车避碰约束的同时，考虑了工位容量约束和重调度各种初始条件对天车调度的约束.模型以基于仿真的启发式方法求解.以某炼钢车间双天车调度为实例进行了仿真实验.实验结果表明，该天车调度方案能够维护工序调度稳定，减少和均匀天车工作量.滚动调度策略下，提出的启发式方法所得解的优化性能最高能达到最优解的96.3%.提出的滚动调度策略下的启发式方法相比于现场采用的实时规则调度方法，调度优化性能提高26.4%.     

加工时间服从均匀分布的单机随机排序问题

讨论了工件的加工时间服从均匀分布的单机随机调度问题,目标是使拖后工件数的数学期望最小.采用理论分析的方法,研究了工件的最优加工顺序.结果表明:在(1)工件的权重相等(2)工件的权重与工件的平均加工时间成比例的两种情况下,最短期望加工时间优先规则的不可中断静态优先策略和不可中断动态优先策略是确定使拖后工件数最少的优先策略,并对算法的最优性进行了证明.该成果对非正规目标函数的单机随机排序问题的解决具有一定的参考价值和指导意义.